文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
微流控分析芯片的激光诱导荧光微球检测
姓名：胡宏华
申请学位级别：硕士
专业：光学工程
指导教师：杨国光
20060310
。．．—琑”，疘“，珻琈浙江大学硕士学位论文．琾琭．，．，“”，．琣．，．瑆琣琣．：Ⅱ
第一章微流控分析系统和基于荧光微球检测的流式细胞分析概述§微型全分析系统概述和发展简史已被学术界所承认，这些都预示着／将进入了一个更迅猛的发展队微型全分析系统，／的概念自世纪年代初，由瑞士镜腗蚖状翁岢鲆岳矗诮鍪年中已发展为当前世界上最前沿的科技领域之一。自年开始，口疉驯涣入美国《分析化学》的定期综述中，这标志着它作为分析化学的～个独立领域，目的是通过化学分析设备的微型集成化，把分析实验室的功能最大限度地转移到便携的分析设备中，甚至集成到几平方厘米大小的芯片上。正是由于这种特征，本领域的一个更为通俗的名称“芯片实验室”猘．，已经被日益广泛接受。在分析系统微型集成化的基础上，Ⅳ’的终极目标是实现分析实验室的“个人化”、“家用化”，从而使分析科学及分析仪器从化学实验室“走”出来进入民用。朋庇质且桓龈叨瓤蒲Ы徊娴牧煊颍纫览涤诜治黾际醯姆⒄梗依赖于微加工技术的发展，同时还依赖于应用对象壳爸饕J巧蒲А⒁窖А生物分析姆⒄埂３酥猓牧稀⒌缱印⒐庋б瞧鳌⒓扑慊瓤蒲Я煊虻姆展与介入也是朋〉貌欢辖褂氤晒λ豢苫蛉钡奶跫０禩发展中还需要更多的基础理论来研究微流体状态下的行为，以及微米通道中的传质、导热、吸附及微区反应规律等，这些都对相关的理论研究提出了新的挑战。某鱿衷谙执治隹蒲в胍瞧鞯姆⒄怪杏衅淅繁厝恍裕浞⒄苟主要来自环境即材料科学的发展中对更多、更准、更快地获取物质成分信息的需在世纪年代后期、年代初期始创的间隔式连续流动分析，钦庖皇逼诜⒄沟某晒Ψ独琒突破了传统分析化学中以玻璃器皿和量器等化学器具为主要操作工具的操作模要。浙江大学硕士学位论文
式，把分析化学转移到有液体连续流动的管道中【烈。的观念是对分析化学，甚至是对整个化学实验的技术创新。虽然在溶液分析自动化中取得了成功，但其不能使分析设备微型化，且相对较大的试样、试剂消耗量相比传统的分析化学也没有好的改观。年際岢隽肆鞫⑸浞治，的概念，即利用细管道诰中液体层流状态的可控性与重现性，以及对流速的准确控制，实现了可重现而非完全的混合状态，并在此基础上实现可重现而非完全的化学反应。这一观念的提出大大提高了分析速度，使每小时测定上百种试样成为可能，同时也促进了分析系统的微型化的发展【。年他们在幕∩希痔岢隽思苫⒐艿老低琁的概念欢鳬蛉鄙倏煽康募庸ぜ际跻劳校及足够微型化的液体驱动方式，最终未能持续发展。年瑞士镜难芯咳嗽盡⒈硖馕!坝玫ゾЧ栌氩Ａ加工的化学分析系统一通向下世纪的技术，还是仅仅一时的狂热”的论文【。将微电子领域已发展成熟的技术与流动分析技术作为的技术依托。当时分析化学的另～科学一毛细管电泳分离难杆籴绕鹞峁┝朔奖懔榛钋以谖⒊叨认鹿ぷ鞯牡缟侄危此外在芯片上加工的毛细管电泳又显示出比传统更优良的性能。在此后的一段发展中，研究者迅速把／的发展方向定位在基于技术的平板玻璃或石英芯片上以电渗作为驱动主要方式的毛细管电泳分离微流控系统。年以后，美国一些著名研究组的介入使该领域的发展迅速出现高潮。年初，美国橡树岭国家实验室以为首的研究组在的工作基础上发表论文【”，改进了芯片毛细管电泳的迸样方法，提高了其性能与实用性。年美国加州大学分校的芯孔樵谖⒘骺匦酒鲜迪至烁咚庑颉】。年扔质迪至宋⒘骺匦酒系亩嗤ǖ烂腹艿缬綝测序，从而为微流控芯片在基因分析中的实际应用提供了重要基础【縪年月安捷伦隒:涎兄频氖滋ㄎ⒘骺匦酒唐坊治鲆瞧骺J在欧美市场销售。到年拢且丫商峁┯糜诤怂峒暗鞍字史治龅男片。浙江大学硕士学位论文
§微流控芯片的应用§微流控芯片的检测方法§．⒘骺匦酒觳馄鞯男阅芤G生物医学领域：基因结构与功能研究是微流控芯片应用最广阔的领域之一。人类基因组计划随着年***死嗷蜃榧苹某醪酵瓿山牒蠡虿庑蚴代，而姆治黾际跻G螅枰8咄康纳秆〖际酰透咚俚幕蚨嗵析技术，用于分析单个基因组中几百万到一千万个位置上的单核苷酸多态。由于微流控芯片强大的大规模并行处理的能力，有可能使它在人类基因组计划的进一步研究及后基因时代发挥核心作用而成为该时代的支撑性技术。·临床医学：在一张芯片上，微流控芯片可以同时对多个病人进行多种疾病的并行检测，能实现早期诊断；微流控芯片还能检测病原微生物种类，甚至微生物的亚型等，而且待测试样用量小，灵敏度和可靠性高，检测成本低。这些特点使得医务人员能够在短时间内掌握大量的疾病诊断信息，从而找到正确而有效的治疗措施。·化学合成和新药筛选：微